bob. Doppler effekti va uning tarxi Doppler effekti mohiyati

Posterigach tomonidan qabul qilingan o'sha uzoq hushyorlik to'lqinining chastotasi tebranish o'zgargandan keyin o'zgaradi.
Doppler effektini kashf etgan Kep ovqatlanar ekan, u Doppler effektiga shubha qilmaydi. men haq bo'laman. Bu nazariy jihatdan asoslangan hodisa 1842 roci avstriyalik fizik Kristian Doppler, bir yildan beri yoga im'yam deb ataladi. Dopplerning o'zi o'z nazariyasini jonlantirib, suv ustidagi qoziqlarni qo'riqlab, barcha kasalliklardan hushyor bo'lishi mumkinligini tan oldi. Yorug'lik uzoqda bo'lgan tovush uchun Doppler effektini eksperimental ravishda tasdiqlang.
Ko'pincha biz tovush to'lqinlari uchun Doppler effektining ko'rinishini ko'rib chiqdik. Prote Doppler effekti tovushdan ko'ra adolatli. Alohida:

• 
  Akustik Doppler effekti;
  
• 
  Optik Doppler effekti;
  
• 
  Elektromagnit to'lqinlar uchun Doppler effekti;
  
• 
  Relyativistik Doppler effekti.
  

Ovozli hushtaklar bilan o'tkazilgan tajribalar effektning birinchi eksperimental tasdig'ini berishga yordam berdi.

Doppler effekti, uning fan uchun ahamiyati

Xirillash impulsining chastotasining shamol tezligi soatiga bog'liqligi Doppler effekti. Doppler effekti barcha turdagi tovushlar uchun mavjud
atmosfera, buloqli va qattiq tíli, suv ustida hvil, engil hvil.
Avstriyalik fizik va astronom K. Doppler, 1842 yilda kuzda hosilni ochib berdi. Poyezdning hushtak ovozi platformaga ko‘tarilayotganda o‘zgarib borayotganida, boy tuyg‘u bor. Effektning birinchi tasdig'i akustik shamollar uchun golland fizikining vorislari tomonidan bir guruh musiqachilar tomonidan olingan. zaliznitsi(1845). Guruhning bir qismi musiqani qabul qilib, shamolli peron, de bulie ynshí yordamida qulab tushgan platformaga yoyilgan edi. Keyin musiqachilar o'z rollarini o'zgartirdilar. Dani, bezporednyh vrazhen uchasnikív dosvydu qarshisida qo'lga kiritdi, mehribon Doppler formula sarmoya.
Ale, Doppler effekti "bir oz", va "bachiti" bo'lishi mumkin, agar siz vannani xohlasangiz (3.6-rasm). Vaqti-vaqti bilan suv yaqinida barmoqni zanuryuyuchi,
Shunday qilib, siz shamol yuzasiga joylashdingiz, yoga bilan bir tekisda harakatlaning. Birin-ketin meros qilib, barmoqning o'ng qo'lidagi sochlarning taroqlari qalinlashadi, shuning uchun uzun sochlar birinchisidan kichikroq bo'ladi, tekis orqada - ko'proq.
Buzilmas bo'yin bilan ko'rish kerak bo'lgan xirillash davri uzoq t0 = l 0 /n, de l0 - bo'yin bilan ko'rish, dam olish, n - bu vaqtning umri. o'rtada. dzherelo qulashi zí shvidkístyu va o'ldirish qilaylik
posterigach. Todi dozhina hvili, go'yo buzilmas posterigach, dorivnyu olgandek.
Oskílki tizimi vídlíku, pov'yazaní z dzherelom va poserígachem, ínertsíyí, nl = n0 l0 = n, de n - tizimda xirillash chastotasi vídlíku posterigach, n0 - hvilíku tizimida hvirell. Zvidsi
Bu erda "-" belgisi dzherelning posterigachdan burilishini va "+" belgisi - dzherelning posterigachga burilishini bildiradi.
Shu tarzda, posterigax tomonidan qayd etilgan xirillash chastotasi, bo'yin tomonidan o'zgartiriladigan xirillash chastotasi chastotaning Doppler ovoziga yaqinroq bo'lgan miqdorga qarab hisoblanadi:
Keling, dzherelo ruhaetsya zy shvidkystyu w bo'lsin. Todi uzoq shamolga loyiq, go'yo posterigach olgandek, azizim
l = l0 ± (í - w )t 0,
de u - w - ko'rinib shvidk_st ruhu dzherel deb posterigach. Xirillash chastotasiga o'xshaydi
Doppler ovozi uchun chastotalar olinadi
Shuningdek, chastotaning Doppler ovozi djerel tizimidagi xirillash chastotasidan yuqori bo'lib, koeffitsientga ko'paytiriladi, bu jerel va posterigachning tebranish tezligining eng yaxshisi bo'lib, ajinlar kengligiga bo'linadi. o'rtasida.
Spektrlardagi Dopller siljishi darajasi tizimning qulashiga to'sqinlik qilmasdan, katta aniqlik bilan qulab tushayotgan ob'ektlarning aniqligini aniqlashga imkon beradi. Frantsuz fizigi A. Fizo radialni g'alaba qozonish uchun Doppler effektini targ'ib qilgan (1848).
chennya spektral chiziqlari (Doppler effekti - Fizo). Xurmat qilgan holda, chiziqli spektrlarda usunenniyani bostirish mumkin. 1867 yilda p. ingliz astronomi V. Xeggins Sirius spektridagi suv chizig'ining Doppler siljishini o'zgartirdi va uni laboratoriyada olingan spektrdagi ingichka chiziq bilan tenglashtirdi. Vín zrobyv vysnovok, shovidkíst zyrka schodo Yer 66,6 km/s, va schodo Sontsya - 47,3 km/s. Ammo Doppler effektining turg'unligini isbotlash uchun tezligini boshqa yo'l bilan yumshatish mumkin bo'lgan yorug'lik ob'ektini bilish kerak bo'ladi. 1871 yilda p. Nemis astronomi G. Vogel diskning chetlarida joylashgan sony ekvatorining ikkita nuqtasi uchun Doppler siljishlarini hisoblab chiqdi va natijada o'zgargan chiziqli tezlikni - 2 km / s ni aniqladi, biz olovni olib ketadi. Keyin ular sayyoralarning o'rashlarini, Saturnning tanasini, uning o'qidagi yulduzni, kometalarning yadrolari va dumlarini tayinladilar.
Akademik A.A.Bilopolskiy yerdagi onglarda qayta tekshirishni amalga oshirish zarurligini hisobga olib, Kosmosda bilmagan aqlning parchalarini qayta ko'rib chiqish kerak. Usul yordamida 1894 yilda ikkita g'ildirakdan iborat bo'lgan o'rnatish kengaytirilgandan so'ng, ularning terisiga belkuraklarga o'xshash 8 ta tekis oynalar biriktirilgan. Ikkala g'ildirakning ko'zgulari qat'iy parallel edi va ular doimiy supurish bilan o'ralgan. Zyomki mustahkam bo'lmagan oynalar bilan amalga oshirildi va 32 - 44 rpm chastotasi bilan o'ralgan . 330 m/s). Natijalarni to'plash ushbu Doppler siljishlari sonining aylanishlar soni uchun juda ko'p pul berdi. O'rash yonoqlarda yon tomonlarda amalga oshirildi. Dosvyd trivav kam 1 yil, ale vín buv eng murosaga da zastosuvanni Doppler effekti nurga. Doppler effekti media optikasidagi asosiy omil sifatida SRT ning obstruktsiyasida muhim rol o'ynaydi. Fizo staging (1851) - Efirning Yerga tushib qolishini aniqlash uchun klassik tajriba. Vín zmusiv interferuvati yorug'lik stovp qo'rg'oshin ikki almashinuvi, o'tish uchun scho: biri oqimining to'g'ri chiziq da, va boshqa - qarama-qarshi. Go'yo efir bo'g'ilib qolgandek, svag itoatsiz suvni ko'rsatadigan holatga o'tishda aybdor. Xuddi shu natijadan oldin E. Kettler (1871) va Mishelson va Morli (1886) paydo bo'ldi - efir Yerdan birgalikda parchalanmoqda. Ilgari Mishelson "efir shamoli" ni Yerning efirdagi tartibsizliklari soati ostida o'zaro perpendikulyar yo'llar orqali yorug'lik almashinuvini yoritib, ularning aralashuvini chayqab chiqishga harakat qildi. Yerning chiziqli tezligi (29,7 km / s) yorug'lik tezligi uchun ancha past bo'lsa-da, o'rnatish quyoshga imkon berdi va 100 barobar kamroq ta'sir ko'rsatdi va salbiy natija berdi. Dosledi, scho zahoplennya efirini ko'rsatdi, aberratsiyaning namoyon bo'lishini superchili tushuntirish (lat. Tsya superechnyst bula vydmovoy vyd vyd efyru i sstvennyam SRT. Agar dunyo tasviri kvantga o'zgara boshlagan bo'lsa, uni Doppler effekti bilan yanada tushuntirish kerak. Nemis fizigi A. Sommerfeldning nomini atagan holda, Doppler effektini uzoqdagi nozik sirtlarga aqlga sig'maydigan o'zaro yondashuv sifatida talqin qilish imkonsiz bo'lib tuyuldi. 1922 yilda kvant mexanikasini yaratuvchilardan biri, avstriyalik nazariyotchi fizigi E. Shredinger katta siljishlar tushishi chastotasi uchun Doppler formulasini bergan, ammo atomning bittadan o'tishi paytida chastotaning kichik o'zgarishini ko'rsatmagan. boshqasiga orbita.
Doppler effektiga asoslangan yulduzlar va galaktikalarning siljishini taqlid qilish usuli, astronomiyadagi eng katta dushmanlikni yo'q qildi.
Galaktikalarning spektrlari zaif, ular muhim. Amerikalik astronom V. Slifer teleskop bilan bog'langan qattiq spektrograf yordamida Andromeda tumanligi spektrida (1912), keyinchalik o'n uchta spiral galaktikalarda Doppler tovushini taqlid qilgan. Ularning ko'pchiligining tezligi Yerning protegesiga to'g'rilanib, 1800 km / s ga etdi. 1925 yilgacha 45 dan ortiq spiral galaktikalarning tezligi o'zgarishidagi slifer va eng yaqin bo'lgan barcha badbo'y hidlar uzoqlashdi va olisning hidi dunyoda o'sib bordi, Chumatskogoda í̈hnoí̈ yorqinligi o'zgarishi, níbí hidi tarqaldi. to'g'ridan-to'g'ri oson yo'lda Ochiq kosmosda galaktikalarning bir xil taqsimlanishidan mamnun bo'lish uchun men uning bir tekis kengayganligini tushunish imkoniyatiga ega bo'ldim. Aletodí í̈khnya promeneva swidkíst (tongda proyeksiya shvidkostí) aybdor, lekin ularga mutanosib. Demak, agar galaktika 100 marta zaif ko‘rinsa, demak u 10 marta uzoqda. Slifer ro'yxatidagi galaktikalar 1800 km/s kichik tezlikka ega va 10 marta masofa 180 000 km/s (yorug'lik tezligining yarmi qiymati).
Qonunni shakllantirish uchun galaktikalarga mustaqil daraja berish imkoniyati paydo bo'ldi. Yaqin ko'rishlar uchun parallaks Thales tomonidan taklif qilingan usul bilan boshqarilishi mumkin, uzoqdagilar uchun - shunchaki vizual ko'rsatkich. Amerikalik astronom R. Levitt muqaddaslikda Sefeid davrining aniq kuzgi davriga hurmat keltirdi (3.7-rasm). Cepheidi - eng katta yaskraví zírki bizga eng yaqin eng kichik galaktika yaqinida - Kichik Magellan buluti. Xushbo'y hidning nomi odatdagi sefeiddan olingan - Cepheus suzirining delta yulduzi. Daniyalik astronom E. Hertsshprung Levittning g'oyasini va uning kunduzgi davrni ko'rsatgan kalibrini baholadi va aniqladi.